基于非分裂CFS-PML边界条件的频散介质GPR时域有限元模拟

通过数值模拟研究探地雷达（GPR）高频电磁波在频散介质中的传播规律,对提高实测资料的解释精度具有重要意义.复频移完全匹配层边界条件（CFS-PML）以其优越的吸收特性被广泛用于一阶电磁波动方程的GPR时域有限差分数值模拟中,其实现过程大都涉及电磁场的卷积计算,辅助变量较多,降低计算效率.为此,本文从复拉伸坐标系下的Debye频散介质电磁波动方程出发,通过合理构造辅助微分方程,推导了二阶Debye频散介质电磁波动方程的非分裂CFS-PML边界条件实现公式,避免了电磁波场的分裂和卷积计算.在此基础上,利用Galerkin法和Newmark-β差分法推导了基于非分裂CFS-PML边界条件的GPR有限元方程及其时域差分离散格式.两个GPR模型的模拟结果表明：本文提出的基于辅助微分方程的非分裂CFS-PML边界条件实现方法可有效地吸收大角度入射的低频虚假反射波,提高模拟精度;相比于非频散介质,高频电磁波在频散介质中传播衰减更强、子波持续时间增大、分辨率和传播速度降低、直达波和反射波的主频更小,分析结果有助于提高实测GPR资料的解译精度.

     

南海东部俯冲洋脊区段地震静态库伦应力分析

根据对马尼拉海沟及其邻区地震分布和震源机制解所反映的最大主压应力轴分布特征的分析,并结合古洋脊俯冲区段地震产生的静态库伦应力分析,发现在马尼拉海沟区域地震分布具有明显的分带特性,北部以NW向挤压应力为主,俯冲洋脊区段以近EW向的挤压应力为主;1999年7.2级地震使得2000年6.2级地震和2011年6.0级地震震中位置的静态库伦应力分别增加了约0.5和0.3 bar;2011年6.0级正断型地震和5.0级余震的静态库伦应力变化能较好地反映与余震分布的对应关系,大部分余震位于库伦应力变化值大于0.1 bar的触发阈值区域;计算古洋脊俯冲区段强震产生的静态库伦应力变化,结果显示海沟西侧小于10 km的深度范围内库伦应力增加值达到0.3~0.5 bar,呈NE向展布,吕宋岛弧一侧20 km深度范围内均表现为应力增加,应力增加区域与地震的分布较为吻合。     

利用GPS多普勒观测值精确确定运动载体的速度

讨论了利用GPS多普勒频移观测值确定运动载体速度的基本原理,估计了这一方法可以达到的精度。为验证该方法的可靠性及稳定性,做了两个试验:静态试验和动态试验,试验中实测动态数据处理采用VAES软件。理论研究和数据处理结果均表明,在卫星分布较好的情况下,载体速度的确定精度可达mm/s。     

双平方根波动方程偏移速度分析

传统的剩余校正（RMO）偏移速度分析方法基于走时原理,在陡倾角和欠照明地区,因为不能得到充分的角度域信息而失效.本文将展示一种基于波场延拓理论的偏移速度分析方法,即波动方程偏移速度分析（WEMVA）.这种方法先利用成像优化方法获得剩余成像,再利用剩余成像反演剩余速度.此类方法继承了波动方程偏移方法的优点和缺点.波动方程偏移速度分析是一种线性反演方法,它要求对Born近似的展开序列作一阶截断.高阶部分的丢失必然带来巨大的截断误差,因此剩余成像必须也进行线性化,以适应大速度扰动和大延拓步长.因此,在此类算法中,剩余成像的获取和线性化是偏移速度分析的关键.在叠前偏移算子中,因为双平方根算子的数学表达式更为简洁,所以本文基于对波动方程偏移速度分析初步讨论,并通过模型验证其原理.     

软流层静压推力及其板块动力学意义

地幔软流层之上漂浮着地球板块,软流层对板块存在流体静压——软流层静压推力。对海洋板块而言,软流层静压推力在物理意义上与传统的分布力型洋脊推力没有差别。假定板块内部的应力场在水平和竖直方向上互相解耦,可利用二维球壳有限单元模型计算板内应力场的水平分量,并根据重力均衡理论计算其竖直分量,进而计算其差分应力场。利用软流层静压推力的概念,在研究有关的板块动力学问题时,能够充分利用观测资料中的应力状态信息作为约束条件,简明有效地解释部分海洋与大陆过渡区域及重力非均衡区域的复杂应力场图象。     

三种算法联合迭代反演求取最佳剩余静校正量

估算剩余静校正量可看作是以激发点及接收点剩余静校正量为模型参数的、以叠加能量为目标函数的全局最优值的搜索问题．当地震记录的剩余静校正量大而信噪比较低时,应用相关统计法不能有效地拾取静校正量．本文分别采用了ＣＭＰ道集内道间互相关法、图像边缘提取的Ｌａｐｌａｃｉａｎ算法及ＤＦＰ算法,三种不同算法联合迭代反演可求取最佳的模型参数,使目标函数值达到或接近于全局最优．理论试算及实际资料处理效果表明,这种方法能够解决低信噪比及大静校正量造成的周期跳跃等静校正问题．     

陆地块纳静校正方法

高分辨率山地地震勘探工作的开展对静校正工作提出了新的要求,本文提出了一种采用陆地声纳浅层勘探实现的静校正方法,经过试验,取得了良好的效果。     

BDS多路径效应特征及其对静态基线解精度的影响

为研究BDS载波相位多路径效应的特征,在强多路径环境下进行连续多天短基线静态数据采集,并计算双差观测值残差序列,分GEO、IGSO、MEO 3类卫星分析BDS多路径重复性,在此基础上研究多路径效应对BDS静态基线解精度的影响。结果表明,BDS多路径误差具有较强的重复性,其中GEO及IGSO卫星的多路径误差重复周期为1 d,MEO卫星的多路径误差重复周期为7 d;GEO卫星的多路径误差具有系统性偏移,但不是一个常数,而是随时间发生缓慢变化,因此长时间的静态观测并不能平滑该误差,从而导致在较强多路径环境下,BDS多路径误差对其静态解的影响可达cm级。     

2-D or 3-D interpretation of conductivity anomalies: example of the Rhine-Graben conductivity anomaly

Summary. Evidence of a conductivity anomaly in the Rhine-Graben was first given about 15 years ago and consequently led to the definition of various models of induction in the region for periods ranging from a few minutes to a few hours. These models reflect two antagonistic ways of explaining the observed anomalous variations of the magnetic field: direct induction in a two-dimensional (2-D) structure or static distortion of telluric currents by the resistive crystalline Vosges (France) and Schwarzwalde (Germany) massifs. We discuss the two approaches using a simple formalism. In particular, we show that the self-induction related to the anomalous currents flowing in the Rhine-Graben is negligible for periods larger than 1000 s, and that, even though the static distortion of telluric currents does account for the observed anomaly, 2-D models can explain some of its features. We also show how the channelled currents are induced in the large sedimentary basins surrounding the area under study.
An experimental verification of this result is given.     

Non-Existence Of <Emphasis Type="Italic">N</Emphasis>-Dimensional Static Plane Symmetric Solutions In Bimetric Relativity Theory

A problem of static plane symmetric metric in the perfect fluid, the mesonic massive scalar field and in their coupling is studied in Rosen’s (1973) bimetric theory of relativity. It was found that the matter field like either perfect fluid or mesonic massive scalar field or their coupling does not survive in bimetric theory of gravitation when the space–time is governed by n-dimensional static plane symmetric metric.